LM324 ऑपरेशनल एम्पलीफायर कॉम्प्रिहेंसिव गाइड: पिन, एप्लिकेशन, पैकेजिंग और डेटशीट

LM324 टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स+बम

1। परिचय: "ऑल-राउंडर" क्वाड ओप-एम्पी

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट की दुनिया में,LM324एक बहुमुखी इंजीनियर के रूप में खड़ा है, जो अपने क्वाड-चैनल एकीकरण, व्यापक वोल्टेज अनुकूलनशीलता और लागत-प्रभावशीलता के माध्यम से औद्योगिक नियंत्रण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा उपकरणों में एक मुख्य घटक के रूप में सेवा करता है। 1970 के दशक में पैदा हुआ यह क्लासिक ओपी-एम्पी, एकल-आपूर्ति 3 वी ~ 32 वी (दोहरी-आपूर्ति ± 1.5 वी ~ ± 16 वी), 1.2MHz बैंडविड्थ, और 0.5v/μS स्लीव दर के लिए अपनी संगतता के साथ जारी है। चाहे माइक्रोवोल्ट-स्तरीय सेंसर सिग्नल को बढ़ाया जाए या 5V सिस्टम में स्तरों को परिवर्तित किया जाए, LM324 न्यूनतम सर्किट के साथ सटीक नियंत्रण प्राप्त करता है।

2। कोर फीचर्स: "बीहड़" चार-इन-वन डिज़ाइन

2.1। हार्डवेयर आर्किटेक्चर: लचीले नेटवर्किंग के लिए चार स्वतंत्र चैनल

आंतरिक रूप से चार पूरी तरह से अंतर ओपी-एएमपी शेयरिंग पावर सप्लाई (वीसीसी के लिए पिन 4, जीएनडी के लिए पिन 11) के साथ एकीकृत, प्रत्येक चैनल में गैर-इनवर्टिंग (इन+), इनवर्टिंग (इन-) इनपुट, और एक एकल-समाप्त आउटपुट (आउट) शामिल हैं। डिफरेंशियल इनपुट स्टेज नकारात्मक आपूर्ति रेल (सिंगल-सप्लाई मोड में 0V तक नीचे) को कवर करने वाले कॉमन-मोड वोल्टेज का समर्थन करता है, जो थर्मोकॉउल और स्ट्रेन गेज जैसे निम्न-स्तरीय सेंसर के साथ सीधे इंटरफ़ेस के लिए अतिरिक्त पूर्वाग्रह की आवश्यकता को समाप्त करता है।

2.2। विद्युत मजबूती: वाइड वोल्टेज, कम शक्ति और सुरक्षा

वोल्टेज अनुकूलनशीलता: 3V (लिथियम बैटरी) से 32V (औद्योगिक बस) तक एकल आपूर्ति, ± 1.5V (पोर्टेबल डिवाइस) से ± 16V (इंस्ट्रूमेंट्स) तक की दोहरी आपूर्ति, सिस्टम वोल्टेज के 90% से अधिक फिटिंग।

शक्ति नियंत्रण: प्रति चैनल केवल 375μA का quiescent करंट, कुल बिजली की खपत <1.5mA चार चैनलों के लिए, बैटरी-संचालित IoT नोड्स के लिए आदर्श।

सुरक्षा तंत्र: आउटपुट शॉर्ट-सर्किट प्रोटेक्शन (कंटीन्यूस शॉर्टिंग शॉर्टिंग), इनपुट ईएसडी क्लैम्पिंग (± 2KV HBM), पीसीबी टोलिंग त्रुटियों के खिलाफ लचीला।

2.3। प्रदर्शन पैरामीटर: व्यावहारिकता और लागत को संतुलित करना

3। पिन डिकोडिंग: 14-पिन "यूनिवर्सल सॉकेट"

DIP-14 पैकेज को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, पिन फ़ंक्शंस "3 + 1" संरचना (तीन Op-amps + सामान्य बिजली की आपूर्ति) का पालन करें:

लेआउट टिप्स: क्रॉसस्टॉक को कम करने के लिए आसन्न ऑप-एम्प्स के लिए+ और इन-पिन के समानांतर रूटिंग से बचें; बिजली के शोर को कम करने के लिए वीसीसी और जीएनडी निशान को मोटा करें।

4। कार्य सिद्धांत: "असेंबली लाइन" तीन-चरण प्रवर्धन का दर्शन

प्रत्येकओप-एम्पीएक क्लासिक तीन-चरण की वास्तुकला को नियोजित करता है, एक सटीक उत्पादन लाइन के अनुरूप:

विभेदक इनपुट चरण: द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर डिफरेंशियल पेयर 80DB CMRR के साथ VIN+ - VIN- सिग्नल को बढ़ाता है, 50Hz मुख्य हस्तक्षेप को फ़िल्टर करता है।

मध्यवर्ती लाभ चरण: आवृत्ति मुआवजे के साथ आम-एमिटर एम्पलीफायर, एकीकृत 10PF संधारित्र बंद-लूप स्थिरता के लिए 1MHz से ऊपर आत्म-गठबंधन को रोकता है।

पुश-पुल आउटपुट चरण: क्लास एबी एम्पलीफायर संरचना, आउटपुट प्रतिरोध <100,, 10k, लोड ड्राइव करता है, शॉर्ट सर्किट के दौरान वर्तमान को 50mA तक सीमित करता है।

5। पांच क्लासिक एप्लिकेशन: सिग्नल चेन से पावर चेन तक

5.1। सेंसर कंडीशनिंग: थर्मोकपल कोल्ड जंक्शन मुआवजा

सर्किट: OP-AMP को गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर (GANE 100) के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया,+ में+ थर्मोकपल (MV सिग्नल) से कनेक्ट करता है, 10kω रोकनेवाला, फीडबैक रेसिस्टर 1Mω के माध्यम से इन-ग्राउंड्स।

चाबी:+ कॉमन-मोड-टू-जीएनडी विशेषता में लाभ उठाने के लिए 0 ~ 20MV तापमान अंतर को पूर्वाग्रह के बिना, प्रकार k थर्मोकॉउल के लिए उपयुक्त है।

अनुकूलन: इनपुट पर 100k that समानांतर रोकनेवाला थर्मोकपल ओपन-सर्किट के दौरान ऑप-एएमपी संतृप्ति को रोकता है।

5.2। सिंगल-सप्लाई ऑडियो प्रवर्धन: 3 वी माइक्रोफोन प्राइम्पलीफायर

उल्टा परिपथ: Ri = 1kω (MACTES EQUELTRET MIC प्रतिबाधा), RF = 10K) (GANE -10), 1/2VCC दो 10kω वोल्टेज डिवाइडर के माध्यम से पूर्वाग्रह।

बख्शीश: 10μF आउटपुट कैपेसिटर डीसी को ब्लॉक करता है, 50 हर्ट्ज रिपल को कम करता है, THD <1% (1kHz साइन वेव)।

विस्तार: चार ओपी-एम्प्स 20Hz ~ 20kHz ऑडियो चैनलों के लिए दो-चरण फिल्टर में कैस्केड कर सकते हैं।

5.3। वोल्टेज तुलनित्र: लिथियम बैटरी ओवरवॉल्टेज संरक्षण

खिड़की का पता लगाना: दो ओपी-एम्प्स ने 4.2V (चार्ज कटऑफ) और 2.5V (डिस्चार्ज कटऑफ) पर थ्रेसहोल्ड सेट किया; जब बैटरी वोल्टेज बाहर निकलता है [2.5V, 4.2V], कम आउटपुट MOSFET शटडाउन को ट्रिगर करता है।

नवाचार: एनपीएन ट्रांजिस्टर को सीधे ड्राइव करने के लिए ओपी-एम्प पुश-पुल आउटपुट का उपयोग करता है, पुल-अप प्रतिरोधों को समाप्त करता है और सर्किट लागत को 30%तक कम करता है।

5.4। इंटीग्रेटर सर्किट: मोटर गति की निगरानी

सिद्धांत: हॉल सेंसर स्क्वायर तरंगें आरसी एकीकरण (आर = 100k,, c = 10μf), op-amp के माध्यम से इंटीग्रेटर के रूप में गुजरती हैं; आउटपुट वोल्टेज स्पीड (0 ~ 5V 0 ~ 5000rpm के लिए)।

कैलिब्रेशन: पोटेंशियोमीटर घटक त्रुटियों के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए प्रतिक्रिया रोकनेवाला समायोजित करता है, रैखिकता। 0.5%।

5.5। थरथरानवाला: 555 के लिए एक "ड्रॉप-इन" विकल्प

वर्ग तरंग उत्पादन: OP-AMP को Schmitt Trigger के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया, RC समय स्थिर 100K and रोकनेवाला और 10NF संधारित्र (आवृत्ति k1kHz), 50% कर्तव्य चक्र से।

फ़ायदा: 555 की दोहरी-तुलनात्मक संरचना को समाप्त करता है, एकल ओप-एएमपी + पैसिव के साथ प्राप्त करता है, पीसीबी क्षेत्र को 40%तक कम करता है।

6।LM324 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

1। LM324 के रूप मेंउल्टा एसी एम्पलीफायर

यह एम्पलीफायर एसी प्रवर्धन के लिए ट्रांजिस्टर की जगह लेता है, जो ध्वनि प्रणालियों में पूर्व-प्रवर्धन के लिए उपयुक्त है। सर्किट को एक एकल बिजली की आपूर्ति का उपयोग करके कोई समायोजन की आवश्यकता नहीं होती है, जहां R1 और R2 1/2V+ पूर्वाग्रह बनाते हैं। C1 एक भिगोना संधारित्र के रूप में कार्य करता है।

वोल्टेज लाभ (एवी) बाहरी प्रतिरोधों द्वारा निर्धारित किया जाता है आरआई और आरएफ: एवी = −RF/राई

नकारात्मक संकेत इंगित करता है कि आउटपुट सिग्नल इनपुट के सापेक्ष उल्टा है। दिखाए गए मूल्यों के लिए, एवी = -10। इनपुट प्रतिरोध आरआई के बराबर होता है, आमतौर पर सिग्नल स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध से मेल खाता है, आरएफ के साथ वांछित लाभ के लिए चयनित होता है। सीओ और सीआई कैपेसिटर को युग्मित कर रहे हैं।

इस सर्किट में उच्च इनपुट प्रतिबाधा है। R1 और R2 एक 1/2V+ वोल्टेज डिवाइडर बनाते हैं, R3 के माध्यम से Op-amp को पूर्वाग्रह करते हैं।

वोल्टेज गेन फॉर्मूला है: एवी = 1+आरएफ/आर 4

इनपुट प्रतिरोध R3 द्वारा सेट किया गया है, R4 के साथ आमतौर पर कई k k से लेकर दसियों के दसियों तक होते हैं।

तापमान जांच का उपयोग करता हैएक सिलिकॉन ट्रांजिस्टर(3DG6) एक डायोड के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया। ट्रांजिस्टर के बेस -एमिटर वोल्टेज में -2.5mv/° C का तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह प्रत्येक ° C की वृद्धि के लिए 2.5MV तक घट जाता है। ओपी-एएमपी ए 1 एक गैर-इनवर्टिंग डीसी एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है: उच्च तापमान बीजी 1 में वोल्टेज ड्रॉप को कम करते हैं, ए 1 के गैर-इनवर्टिंग इनपुट और इसके आउटपुट में वोल्टेज को कम करते हैं।

यह एक रैखिक प्रवर्धन प्रक्रिया है। ए 1 के आउटपुट से माप या नियंत्रण सर्किट को कनेक्ट करना संकेत या स्वचालित नियंत्रण को सक्षम करता है।

फीडबैक रेसिस्टर को हटाने (या इसे अनंत के रूप में मानते हुए) ओप-एएमपी को एक ओपन-लूप स्थिति में रखता है। हालांकि सैद्धांतिक रूप से अनंत, LM324 का ओपन-लूप लाभ 100DB (100,000 ×) है, जो इसे उच्च (V+) या निम्न (V- या GND) स्तरों पर आउटपुट के साथ एक वोल्टेज तुलनित्र बनाता है। आउटपुट कम होता है जब सकारात्मक इनपुट वोल्टेज नकारात्मक इनपुट से अधिक हो जाता है।
दो ऑप-एम्प्स एक वोल्टेज स्तर तुलनित्र बनाते हैं:

R1 और R1 'A1 के लिए तुलना दहलीज U1 सेट करें।

A2 के लिए R2 और R2 'सेट थ्रेशोल्ड U2।

इनपुट वोल्टेज UI A1 के सकारात्मक इनपुट और A2 के नकारात्मक इनपुट से जुड़ता है।

यदि UI> U1, A1 उच्च आउटपुट करता है।

यदि ui <u2, A2 उच्च आउटपुट करता है।

या तो उच्च आउटपुट ट्रांजिस्टर BG1 पर बदल जाता है, एलईडी को रोशन करता है।

U1> U2 के साथ, एलईडी लाइट्स जब UI [U2, U1] से बाहर निकलता है, तो वोल्टेज स्तर संकेतक के रूप में कार्य करता है।

U2> U1 के साथ, एलईडी लाइट्स जब UI [U2, U1] के भीतर होती है, तो "विंडो" वोल्टेज संकेतक के रूप में सेवारत होती है।
सेंसर के साथ उपयोग के लिए संशोधित, यह सर्किट भौतिक मात्रा, लघु सर्किट, खुले सर्किट, आदि के लिए दोहरी सीमा का पता लगाता है।

7। चयन और विकल्प: परिदृश्य-चालित विकल्प

9। LM324 पैकेज

 

10.conclusion: LM324, एक सदाबहार क्लासिक

1970 के दशक के कैलकुलेटर से 2020 के स्मार्ट होम्स तक, LM324 ने आधी शताब्दी से अधिक साबित कर दिया है कि सच्चे क्लासिक्स सबसे सरल आर्किटेक्चर के साथ जटिल समस्याओं को हल करने में झूठ बोलते हैं। इसका आकर्षण न केवल क्वाड-चैनल अंतरिक्ष बचत से, बल्कि एकल-आपूर्ति प्रणालियों की अपनी गहरी समझ से भी उपजा है-जब 90% अनुप्रयोगों को केवल 5V की आवश्यकता होती है, तो LM324 ने अपने डीएनए में "कोई दोहरी आपूर्ति की आवश्यकता" के दर्शन को शामिल किया है। इंजीनियरों के लिए,LM324एक घटक से अधिक है; यह एक डिजाइन दर्शन है: सबसे कम बाहरी भागों के साथ सबसे विश्वसनीय कार्यों को प्राप्त करना। भविष्य के भविष्य में, यह "चार-इन-वन" ऑप-एम्पी सिग्नल श्रृंखला के प्रत्येक नोड पर सरल अभी तक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक आख्यानों को स्क्रिप्ट करना जारी रखेगा।

Sic के हॉट-सेलिंग उत्पाद

71421LA55J8                   UPD44165184BF5-E40-EQ3-A              SST39VF800A-70-4C-B3KE           IS66WV1M16DBLL-55BLI-TRE       AS4C32M16SB-7BIN          W25Q16FWSNIG

AS7C34098A-20JIN       752369-581-सी               W957D6HBCX7I TR                   IS61LPS12836EC-200B3LI         MX25L12875FMI-10G               QG82915PL

उत्पाद की जानकारी से हैSic इलेक्ट्रॉनिक्स लिमिटेड। यदि आप उत्पाद में रुचि रखते हैं या उत्पाद मापदंडों की आवश्यकता है, तो आप किसी भी समय हमसे ऑनलाइन संपर्क कर सकते हैं या हमें एक ईमेल भेज सकते हैं: sales@sic-chip.com।